PMMA原料的加工成型
PMMA 原料常见的加工成型方法如下： 注塑成型 原料干燥：PMMA 具有一定吸水性，吸水率达 0.3%-0.4%，而注塑时需在 0.1% 以下，通常为 0.04%。水分的存在会使熔体出现气泡、气纹，降低透明度等，因此要进行干燥处理，干燥温度 80℃-90℃，时间为 3 小时以上。 注塑机选用：PMMA 对注塑机无特别要求，但因其熔体粘度大，需要较深螺槽和较大直径射嘴孔。若对制品强度要求较高，要用较大长径比的螺杆实行低温塑化，并且一定要用干燥料斗贮料。 模具及浇口设计：模具温度可为 60℃-80℃，主流道直径应配合内锥度，最佳角度是 5° 至 7°，若注塑 4mm 或以上制品，角度应为 7°，主流道直径达 8 至 10mm，浇口整体长度不要超过 50mm 。对于壁厚小于 4mm 的制品，流道直径应为 6-8mm；对于壁厚大于 4mm 的制品，流道直径应为 8-12mm。边形、扇形及垂片形浇口深度应为 0.7 至 0.9t（t 为制品壁厚度），针形浇口的直径应为 0.8 至 2mm，低粘度的应选用较小尺寸。常见排气孔有 0.05 至 0.07mm 深、6mm 宽，脱模斜度为 30′-1° 型腔部分 35′-1°30′之间。 熔胶温度：可用对空注射法量度，一般由 210℃-270℃不等，具体视供应商提供资料而定。 注射温度：可用快速注射，但要避免产生高度内应力，宜用多级注射，如慢 - 快 - 慢等，注塑厚件时，则采用慢速。 滞留时间：若温度为 260℃，滞留时间最多不超过 10 分钟，若温度为 270℃，滞留时间不能超过 8 分钟。 浇铸成型 模具准备：选择合适的模具，确保模具表面光滑、清洁，并进行预热处理，以利于物料的流动和成型。 原料配置：将 PMMA 原料与适量的引发剂、增塑剂等添加剂混合均匀，制成具有一定流动性的浇铸液。引发剂的作用是引发聚合反应，使液态的单体转化为固态的聚合物；增塑剂则可改善制品的柔韧性和加工性能。 浇铸：将配置好的浇铸液缓慢倒入预热好的模具中，注意避免产生气泡和杂质混入。在浇铸过程中，可适当震动模具，以排除物料中的气泡，提高制品的致密性。 固化：浇铸完成后，将模具放入恒温箱中进行固化反应，使浇铸液在一定温度和时间条件下聚合固化成固态制品。固化温度和时间根据具体的 PMMA 配方和制品要求而定，一般固化温度在 40℃-80℃之间，固化时间为几小时至数十小时不等。 脱模及后处理：固化完成后，待模具冷却至室温，即可进行脱模操作，取出制品。脱模后的制品可能存在一些毛边、飞边等缺陷，需要进行适当的后处理，如切割、打磨、抛光等，以获得所需的尺寸精度和表面质量。 挤出成型 原料预处理：与注塑成型类似，挤出成型前的 PMMA 原料也需要进行干燥处理，以去除水分，防止在挤出过程中产生气泡和降解等问题。 挤出设备选择：根据制品的形状、尺寸和产量要求，选择合适的挤出机，如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。一般来说，对于简单形状的制品，单螺杆挤出机即可满足要求；而对于复杂形状或高性能要求的制品，则可选用双螺杆挤出机。 模具设计：设计与制品形状相匹配的挤出模具，模具的流道形状、尺寸和表面光洁度等对挤出制品的质量有重要影响。流道应设计成流线型，以保证物料在挤出过程中的均匀流动，避免出现滞流和涡流现象；模具的表面光洁度要高，以减少制品表面的粗糙度和摩擦力。 挤出工艺参数控制：挤出温度、螺杆转速、牵引速度等工艺参数对挤出制品的质量和性能有显著影响。一般情况下，挤出温度在 180℃-250℃之间，螺杆转速在 20-100 转 / 分钟之间，牵引速度则根据制品的尺寸和挤出速度进行调整，以保证制品的尺寸稳定性和表面质量。 制品后处理：挤出后的制品可根据需要进行冷却、切割、卷曲等后处理操作，以获得最终的产品形状和尺寸。冷却方式可采用风冷、水冷或自然冷却等方式，具体冷却方式和冷却速度应根据制品的材质、尺寸和形状等因素进行选择，以避免制品产生内应力和变形。 热成型 片材准备：将 PMMA 原料通过挤出或压延等方法制成厚度均匀的片材，片材的厚度一般在 0.5mm-10mm 之间，根据具体的制品要求而定。片材的质量对热成型制品的性能有重要影响，因此在片材制备过程中，要严格控制原料的质量、加工温度和压力等参数，以保证片材的透明度、平整度和机械性能。 加热：将 PMMA 片材放入加热设备中进行加热，使其达到热成型所需的温度范围。加热方式可采用红外线加热、热空气循环加热或接触式加热等方式，加热温度一般在 120℃-180℃之间，具体加热温度根据片材的厚度、材质和成型工艺等因素进行调整。 成型：将加热至软化状态的 PMMA 片材迅速移入成型模具中，通过施加压力或抽真空等方式使其贴合模具表面，形成所需的形状。成型压力一般在 0.1MPa-1MPa 之间，成型时间根据制品的形状和尺寸而定，一般为几秒钟至几分钟不等。 冷却定型：成型完成后，保持一定的压力或真空度，对制品进行冷却定型，使制品在模具中保持形状直至冷却至室温。冷却方式可采用风冷、水冷或自然冷却等方式，冷却速度不宜过快，以免产生内应力和变形。 脱模及修边：冷却定型后，即可进行脱模操作，取出制品。脱模后的制品可能存在一些毛边、飞边等缺陷，需要进行适当的修边处理，以获得光滑整齐的边缘和良好的外观质量。